题目内容
(8分)在我国南方农村地区有一种简易水轮机,如图所示,从悬崖上流出的水可看做连续做平抛运动的物体,水流轨道与下边 放置的轮子边缘相切,水冲击轮子边缘上安装的挡水板,可使轮子连续转动,输出动力.当该系统工作稳定时,可近似认为水的末速度与 轮子边缘的线速度相同.设水的流出点比轮轴高h=5.6 m,轮子半径 R=1 m.调整轮轴O的位置,使水流与轮边缘切点对应的半径与水平线成θ=37°角.(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)问:
(1)水流的初速度v0大小为多少?
(2)若不计挡水板的大小,则轮子转动的角速度为多少?
(1)7.5m/s (2)12.5rad/s
解析试题分析:(1)流出的水做平抛运动,设在空中运动的时间为t,则:2 2分
由合速度与分速度的关系有: 2分
解得:m/s 1分
(2) 设水与轮接触时的速度为v,则有:m/s 1分
设轮子转动的角速度为ω,则有:rad/s 2分
考点:本题主要考查了平抛运动的基本规律及圆周运动角速度和线速度的关系,解题时要结合几何关系求解.
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练习册系列答案
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C.ac两点的线速度大小相等 | D.ad两点的向心加速度大小相等 |